JP2011528523A - 集合化スペクトルシステムにおけるアップリンク電力制御 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 無線通信端末（２４）において、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号（７２）を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成する段階を備える通信の方法が提供される。変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で送信する。第２の電力レベルは、第１の電力レベルとは別に調整される。一部の実施形態によると、無線通信端末において、第１の電力レベルを設定する１以上の命令を受信して、当該命令に基づいて、第２の電力レベルの設定とは別に第１の電力レベルを設定する。
【選択図】 図１

Description

関連出願

本願は、米国仮特許出願第６１／０８１，１３０号（出願日：２００８年７月１６日）および米国仮特許出願第６１／１１５，７１４号（出願日：２００８年１１月１８日）による恩恵を主張する。両仮特許出願の開示内容は、参照により本願に組み込まれる。

本発明は概して、通信システムに関する。特に、無線通信システムにおける電力制御の方法およびシステムに関する。

さまざまな通信システムにおいて、チャネルの現在の状態に適応するように、送信されている信号の電力を変更する処理が行われている。このような処理は通常、電力制御と呼ばれる。例えば、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）を採用しているシステムでは、アップリンク信号に対して電力制御を行う。Ｅ−ＵＴＲＡシステムで利用されているアップリンク電力制御方法は、例えば、３ＧＰＰ技術仕様書（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）３６．２１３（タイトル：「技術仕様書グループ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）無線アクセスネットワーク（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）； Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）；物理層プロシージャ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）（リリース８）」（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３）、バージョン８．４．０．、２００８年９月）」）において仕様が説明されている。当該文献は、参照により本願に組み込まれる。

また、Ｅ−ＵＴＲＡは一般的に、ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ））としても知られている。Ｅ−ＵＴＲＡの進化したバージョンとして一般的に知られているＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）は現在、３ＧＰＰ標準化団体によって仕様が定められている。本特許出願および請求項において、「Ｅ−ＵＴＲＡ仕様」とは、任意のＥ−ＵＴＲＡ、ＬＴＥ、または、ＬＴＥ−Ａの仕様を意味すると共に、これらの仕様の将来のバージョンも含むものする。

アップリンク電力制御は、例えば、セルラー方式の通信ネットワークにおいて干渉を低減すると共にスペクトル効率を上昇させる上で有用性が高い。干渉の抑制およびスペクトル効率の改善の一部の側面については、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１（技術仕様書グループ、無線アクセスネットワーク、ワーキンググループ１（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ １））が公開した報告書（タイトル：「Ｅ−ＵＴＲＡのアップリンクおよびＴＰにおけるＵＥアラインメントおよびＦＤＭリソース割当および電力制御による干渉の抑制（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｖｉａ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ＦＤＭ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ＵＥ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ Ｕｐｌｉｎｋ ａｎｄ ＴＰ）（Ｒ１−０６０４０１）」、米国コロラド州デンバー、２００６年２月１３日−１７日）に記載されている。当該文献は、参照により本願に組み込まれる。また、Ｅ−ＵＴＲＡシステムにおけるアップリンク電力制御は、ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１の報告書「Ｒ１−０７０７９５」（タイトル：「Ｅ−ＵＴＲＡでのアップリンク電力制御（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ）」、米国ミズーリ州セントルイス、２００７年２月１２日−１６日）でも説明されている。当該文献は、参照により本願に組み込まれる。

一部のＬＴＥ−Ａシステムは、帯域幅を大きくするべく複数のＬＴＥキャリアまたはＬＴＥ−Ａキャリアを集合化して無線端末が基地局との間で通信を行う技術であるキャリア集合化技術を採用している。キャリア集合化は（スペクトル集合化とも呼ばれる）、例えば、ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１の報告書であるＲ１−０８２４６８（タイトル：「ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおけるキャリア集合化」、ポーランド、ワルシャワ、２００８年６月３０日−７月４日）で説明されている。当該文献は、参照により本願に組み込まれる。

本発明の実施形態によれば、通信の方法が提供される。

無線通信端末において、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成する。変調されたデータは、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号によって送信される。

第２の電力レベルは、第１の電力レベルとは別に調整される。

本発明の別の実施形態によれば、通信の方法が提供される。

無線通信端末において、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成する。変調されたデータは、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域によって送信される。

第１の電力レベルを設定するための１以上の命令を無線通信端末で受信する。

第１の電力レベルの設定は、第２の電力レベルの設定とは別に行われ、第１の電力レベルは、受信した命令に基づいて設定する。

ある実施形態によると、各信号は、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である。開示されている実施形態によると、当該方法は、無線通信端末において、第２の電力レベルを設定する別の１以上の命令を受信する段階と、別の１以上の命令に基づき第２の電力レベルを設定する段階とを備える。ある実施形態によると、別の１以上の命令を受信する段階は、第１の信号および第２の信号以外の別の信号の電力レベルを設定するための別の１以上の命令を受信する段階を有し、第１の信号の電力レベル、第２の信号の電力レベルの設定、および、別の信号の電力レベルの設定は別々に、１以上の命令、および、別の１以上の命令に基づいて行われる。一部の実施形態によると、複数の信号は２つ以上のサブセットに分けられて、１以上の命令を受信する段階は、各サブセットに含まれる複数の信号について単一の電力レベル設定を受信する段階を有する。ある実施形態によると、変調されたデータを送信する段階は、不連続の第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域で変調されたデータを送信する段階を有する。

本発明のさらに別の実施形態によると、送信器と、受信器と、プロセッサとを備える無線通信用の端末が提供される。

送信器は、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で送信する。

受信器は、第１の電力レベルを設定するための１以上の命令を受信する。

プロセッサは、第２の電力レベルの設定とは別に第１の電力レベルの設定を行い、第１の電力レベルは、受信した命令に基づいて設定する。

本発明の別の開示されている実施形態によると、送信器と、プロセッサとを備える無線通信用の端末が提供される。

送信器は、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で送信する。

プロセッサは、第１の電力レベルとは別に第２の電力レベルを調整する。

本発明のほかの実施形態によると、通信の方法が提供される。

無線通信端末において、データを変調して、それぞれ複数のサブキャリアを含む第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成する。変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で送信する。

第１の信号のサブキャリアで送信される変調されたデータの第１の送信パラメータを決定するダウンリンク信号を、第２の信号のサブキャリアで送信される変調されたデータの第２の送信パラメータとは別に受信および処理する。

本発明のさらに別の実施形態によると、送信器と、電力制御モジュールとを備える携帯可能な通信用の端末が提供される。

送信器は、ある期間の間、集合化スペクトルの少なくとも第１の信号キャリアおよび第２の信号キャリアで変調されたデータを送信する。

電力制御モジュールは、第１の信号キャリアで送信される変調されたデータの電力特性を、第２の信号キャリアで送信される変調されたデータの電力特性とは別に制御する。

本発明の別の実施形態によると、受信器と、送信器と、プロセッサとを備える基地局が提供される。

受信器は、少なくとも第１のキャリアおよび第２のキャリアを無線通信端末から受信する。第１のキャリアおよび第２のキャリアは、データの変調が行われており、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで、ある通信期間にわたって、送信されている。

プロセッサは、第２の電力レベルと別に第１の電力レベルを設定するための１以上の命令を生成する。

送信器は、当該１以上の命令を無線通信端末に送信する。

本発明の他の実施形態によると、通信システムが提供される。

通信システムは、基地局と、無線通信端末とを備える。

無線通信端末は、送信器と、受信器と、プロセッサとを備える。

送信器は、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で基地局に送信する。

受信器は、第１の電力レベルを設定するための１以上の命令を、基地局から受信する

プロセッサは、第２の電力レベルの設定とは別に第１の電力レベルを設定する。尚、第１の電力レベルは、１以上の命令に基づいて設定される。

本発明のさらに別の実施形態によると、通信システムが提供される。

通信システムは、基地局と、無線通信端末とを備える。

無線通信端末は、送信器と、プロセッサとを有する。

送信器は、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で基地局に送信する。

プロセッサは、第１の電力レベルとは別に第２の電力レベルを調整する。

本発明のほかの実施形態によると、通信の方法が提供される。

無線通信端末において、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成する。変調されたデータは、第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域においてそれぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで送信される。

無線通信端末において、ダウンリンク信号を受信する。

第１の電力レベルは、第２の電力レベルおよびダウンリンク信号の測定結果に応じて設定される。

本発明のさらに別の実施形態によると、送信器と、受信器と、プロセッサとを備える無線通信用の端末が提供される。

送信器は、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、変調されたデータを、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの第１の信号および第２の信号で送信する。

受信器は、ダウンリンク信号を受信する。

プロセッサは、ダウンリンク信号を測定して、第２の電力レベルおよび測定結果に基づいて第１の電力レベルを設定する。

本発明は、以下に説明する図面と共に、以下に記載する本発明の実施形態の詳細な説明を参照することによって理解を深められたい。

本発明の実施形態に係る、スペクトル集合化を採用している無線通信システムを示す概略ブロック図である。

本発明の実施形態に係る、スペクトル集合化システムで利用されるアップリンク電力制御方法を説明する概略フローチャートである。

本発明の実施形態に係る、アップリンク電力制御と共にスペクトル集合化を採用する無線端末を示す概略ブロック図である。

本発明の実施形態に係る、無線端末の送信器チェーン構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態に係る、無線端末の送信器チェーン構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態に係る、無線端末の送信器チェーン構成を示す概略ブロック図である。

通常の無線スペクトル集合化システムでは、２以上のスペクトル帯域でデータを送信する。これら２以上のスペクトル帯域のそれぞれについて１つの無線周波数（ＲＦ）キャリア信号が対応付けられており、各キャリアにおいてデータを変調する。２つ以上のスペクトル帯域は、連続したスペクトル帯域であってもよいし、不連続のスペクトル帯域であってもよい。例えば、ＬＴＥ−Ａスペクトル集合化において、各キャリアは、上述したＥ−ＵＴＲＡ仕様に準拠している。上述したように、最適なシステム性能を維持するためには、アップリンク電力制御を正確に行うことが重要である。スペクトル集合化を利用する場合、複数のアップリンクキャリアが送信されているのは同じ２つのエンドポイント間であるにも関わらず、アップリンクキャリア毎にチャネルの状態（例えば、経路損失および／または干渉）が異なる場合がある。このため、アップリンクキャリア毎に最適な送信電力レベルが異なる場合がある。

以下で説明する本発明の実施形態によれば、スペクトル集合化システムにおいてアップリンク電力制御を行う方法およびシステムが提供される。本明細書に説明する方法およびシステムは、各キャリア特有の状態に一致するように複数の異なるアップリンクキャリアの電力レベルを制御する。この結果、システムの処理能力、スペクトル効率、および干渉軽減といったシステム性能は、キャリア間でのバラツキによって劣化することが避けられる。

一部の実施形態によると、無線端末は、基地局から受信する命令に応じて各アップリンクキャリアの送信電力レベルを算出および設定する。基地局は、セルラー方式の基地局、または、ネットワークに接続されている任意のその他の適切なアクセスポイントを含むとしてよい。命令は、例えば、受信したアップリンク信号を基地局が測定した結果に基づき、所与のキャリアの電力レベルを増減させる漸進的な閉ループ命令を含むとしてよい。これに加えて、または、これに代えて、端末は、基地局から受信したダウンリンク信号を測定して、ダウンリンク経路損失を推定して、ダウンリンク経路損失の推定値に基づき所与のアップリンクキャリアの電力レベルを設定するとしてよい。本実施形態によると、基地局が与える命令は、経路損失の推定値に開ループで適用される補正を含むとしてよい。

一部の実施形態によると、基地局は、各アップリンクキャリアに対して別に、閉ループ命令および／または開ループ補正を送る。別の実施形態によると、複数のキャリアをグループに分けて、基地局はキャリアグループ毎に命令を送る。このような特徴によれば、ダウンリンクで送信される信号情報の量が小さくなる。端末および基地局は通常、各キャリア毎に、各キャリアグループ毎に、および／または、全てのキャリアについてまとめて、開ループプロセスおよび／または閉ループプロセスを実行するとしてよい。集合化キャリアのアップリンク電力制御を実行する無線端末構成の数例を、本明細書で説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る、スペクトル集合化を採用している無線通信システム２０を示す概略ブロック図である。無線通信システム２０は、無線チャネルで基地局２８と通信を行う無線通信端末２４を備える。本例によると、無線通信システム２０はロング・ターム・エボリューション・アドバンスド（ＬＴＥ−Ａ）システムを含み、この場合、無線通信端末２４をユーザ・イクイップメント（ＵＥ）と呼び、ＢＳ２８をエンハンスド・ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ぶ。しかし、別の実施形態によると、無線通信システム２０は、任意のその他の適切な通信規格または通信仕様に準拠したシステムであってよい。例えば、無線通信システム２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様に応じて動作するＷｉＦｉシステム、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様に応じて動作するＷｉＭＡＸシステム、または、ＩＥＥＥ８０２．２０仕様に応じて動作するＭＢＷＡ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ：モバイル・ブロードバンド・ワイヤレス・アクセス）システムを含むとしてよい。図１に示す例では、分かりやすさを優先してＵＥおよびＢＳをそれぞれ１つのみ図示しているが、実際のシステムはＵＥおよびＢＳを複数備えているのが普通である。

実施形態によると、無線通信システム２０はスペクトル集合化を採用しており、つまり、ＵＥ２４およびＢＳ２８は、複数のキャリアで同時に通信を行うとしてよい。スペクトル集合化では、ＵＥ２４がＢＳに、２つ以上の集合化されたスペクトル帯域を含むアップリンク信号を送信する。各スペクトル帯域を、本明細書では、キャリアまたは構成キャリアと呼ぶ。各キャリアが複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを含むＬＴＥシステムのように、各キャリアが複数のサブキャリアを含むとしてよい。尚、一部の実施形態（例えば、ＯＦＤＭの実施形態）では、各キャリア内において送信は指定された時間ビン／周波数ビンで実行される。複数の異なるキャリアで割り当てられている時間ビンは、これらのキャリアが同時に送信されているにも関わらず、必ずしも重複しない場合がある。「同時に」という表現は、このような場合をも含むものと理解されたい。

ＵＥ２４は、集合化された任意の数のキャリアを送信するとしてよい。これらのキャリアは、互いに隣接している複数のスペクトル帯域または不連続の複数のスペクトル帯域で送信されるとしてよい。各キャリアの帯域幅は通常、１．４−２０ＭＨｚの範囲内にあるが、この範囲外でも適切な値に設定することができる。複数のキャリアを集合化して通信を行うことによって、帯域幅が大きくなり、例えば、最高１００ＭＨｚまで増加する。以下の説明は、アップリンクチャネル（つまり、ＵＥからＢＳへのチャネル）でのスペクトル集合化に重点を置いている。しかし、アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルの双方にスペクトル集合化を利用するのが普通である。

ＵＥ２４は、アップリンクチャネルで送信されるデータを変調する変調器／復調器（モデム）３２を有する。変調されたデータはＵＥ無線周波数フロントエンド（ＲＦ ＦＥ）３６に供給される。ＲＦ ＦＥ３６は通常、適切なデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）を用いてデジタル方式のモデム出力をアナログ信号に変換して、アナログ信号をＲＦ信号にアップコンバートして、ＲＦ信号を適切な送信電力まで増幅する。ＲＦ ＦＥはまた、関連技術分野で公知の機能、例えば、フィルタリングを実行するとしてよい。ＲＦ ＦＥ３６から出力されるＲＦ信号は、ＢＳアンテナ４０を介して、ＵＥ ＢＳ２８に向かって送信される。

ＵＥ２４はさらに、ＵＥのさまざまな構成要素を設定および制御するＵＥコントローラ４４を有する。具体的には、コントローラ４４は電力制御（ＰＣ）部４８を含む。ＰＣ部４８は、以下でさらに詳細に説明する方法を用いて、ＵＥが送信する各キャリアの送信電力を算出および設定する。

ＵＥが送信するＲＦ信号は、ＢＳにおいてＢＳアンテナ５２によって受信され、ＢＳ ＲＦ ＦＥ５６に供給される。ＲＦ ＦＥ５６は、受信したＲＦ信号を適切な低周波数（例えば、ベースバンド）までダウンコンバートして、適切なアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を用いて、ダウンコンバートされた信号をデジタル化する。デジタル化された信号はＢＳモデム６０に供給される。ＢＳモデム６０は、当該信号を復調して、ＵＥのモデム３２に供給されたデータの再構成を試みる。ＢＳ２８はさらに、ＢＳのさまざまな構成要素を設定および制御するＢＳプロセッサ６４を有する。具体的には、プロセッサ６４は、以下でさらに説明するように、ＵＥにＰＣ関連の命令を送るＰＣ部６８を持つ。

上述の説明では、アップリンク送信、つまり、ＵＥからＢＳへの送信について言及している。ダウンリンク送信では、ＵＥおよびＢＳのさまざまな構成要素が、反対の機能を実行するのが通常である。言い換えると、ＢＳモデム６０がアップリンク信号を変調する。ＲＦ ＦＥ５６がアップリンク信号をＲＦ信号へとアップコンバートして、ＲＦ信号をアンテナ５２を介してＵＥに向けて送信する。ダウンリンクＲＦ信号は、ＵＥアンテナ４０で受信されて、ＲＦ ＦＥ３６によってダウンコンバートされ、ＵＥモデム３２によって復調される。図１に図示しているＵＥ２４およびＢＳ２８の構成は、簡略した一例であり、概念を分かりやすく説明するために選ばれたものである。別の実施形態では、ＵＥおよびＢＳについて任意のその他の適切な構成を利用することができる。ＵＥ２４の内部構造および機能の数例を図３から図６に示す。

通常、ＵＥコントローラ４４およびＢＳプロセッサ６４は汎用プロセッサを含み、本明細書に記載する機能を実行するようにソフトウェアでプログラミングされる。ソフトウェアは、例えば、電子的にネットワークを介してプロセッサにダウンロードされるとしてよく、これに代えて、または、これに加えて、磁気メモリ、光学メモリまたは電子メモリ等の有形媒体に供給および／または格納されるとしてもよい。これに加えて、または、これに代えて、コントローラ４４およびプロセッサ６４の構成要素は、ハードウェアまたはファームウェアで実現されるとしてよい。例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはその他のハードウェアコンポーネントを用いて実現されるとしてよい。

図１の例では、ＵＥ２４は、３つのＬＴＥ準拠キャリア７２Ａ、７２Ｂ、および、７２Ｃを含む集合化信号を送信する。ＵＥは一般的に、これらのキャリアのうちいずれの帯域幅を任意の所望の方法でのデータ項目の送信に割り当てるとしてもよい。本例では、データ項目７６Ａを、キャリア７２Ａおよびキャリア７２Ｂの帯域幅の一部（つまり、一部のサブキャリア）で送信する。別のデータ項目７６Ｂは、キャリア７２Ｂの帯域幅の一部およびキャリア７２Ｃで送信する。

ＵＥ２４が送信する複数のアップリンクキャリアは全て、同じ２つのエンドポイント間で送信される。しかし実際には、集合化信号に含まれる複数のキャリア毎にチャネルの状態が異なることが多くある。例えば、周波数毎に伝播またはマルチパスの影響が異なっている等の理由で、ＵＥとＢＳとの間での経路損失がキャリア毎に異なる場合がある。経路損失の相違は、キャリアが不連続の周波数帯域で広範囲にわたる場合に特に顕著である。別の例を挙げると、キャリア毎に干渉（例えば、同じＢＳまたは別のＢＳと通信を行う他のＵＥとの間での干渉）のレベルが異なる場合がある。またさらに別の例を挙げると、キャリア毎に送信特性が異なる（例えば、変調または誤り訂正符号の方式が異なる）場合がある。

上述したように、キャリアの送信電力レベルを正確に設定することは、無線通信システム２０の性能を最適化する上で重要である。集合化信号に含まれる複数のキャリアはそれぞれ状態が異なるので、最適な送信電力レベルもキャリア毎に異なる場合がある。本発明の実施形態によると、スペクトル集合化システムにおいてアップリンク電力制御を実行する方法およびシステムが提供される。本明細書で説明する方法およびシステムでは、キャリア毎に別々に送信電力レベルを算出および設定して、ＵＥが各キャリア特有の状態に応じた電力レベルで当該キャリアを送信する。図１の例で分かるように、キャリア７２Ａ、７２Ｂ、および、７２Ｃは、各キャリア特有の状態に応じて電力レベルが互いに異なるように決定および設定されている。

図１に示す実施形態例によると、各キャリアはＥ−ＵＴＲＡ仕様に準拠している。各キャリアは、ＯＦＤＭを用いて変調された複数のサブキャリアを含む。このような実施形態によると、本明細書で説明する電力制御方法は、所与のキャリアの複数のサブキャリア間の相対的な電力比を維持する。

一部の実施形態によると、所与のアップリンクキャリアの電力レベルは、同時に実行される開ループプロセスおよび閉ループプロセスを用いて決定するとしてよい。開ループプロセスでは、ＵＥがＢＳから受信したダウンリンク信号を測定して、対象となるキャリアの経路損失を推定する。ダウンリンクの経路損失はアップリンクの経路損失の指標になると仮定して、ＵＥは経路損失の推定値に基づき、アップリンクキャリアの送信電力レベルを適切な値に設定する。

ＵＥは通常、ＢＳから与えられる補正係数を用いてアップリンクキャリアの電力レベル（ダウンリンクの経路損失の推定値に基づいて算出されたもの）を周期的に補正する。補正係数は通常、高位のリンク層、例えば、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号方式を用いてＵＥに信号伝達される。補正係数は、さまざまな機能を持つとしてよい。例えば、セルのエッジにあるＵＥは、隣接するセルに対する干渉を低減するべく、送信電力レベルを低くするというポリシーをＢＳが採用する場合を考える。このようなポリシーを実行するべく、ＢＳはＵＥに対して、ＵＥとＢＳとの間の距離に応じて決まる補正係数を送るとしてよい。これに加えて、または、これに代えて、補正係数は、ＵＥが実行する経路損失の推定におけるエラーおよび間違いに対処するとしてもよい。

閉ループプロセスでは、ＢＳがＵＥに対して、ＢＳが受信したアップリンク信号を測定した結果に基づき、所与のアップリンクキャリアの電力レベルを増減させるための命令を送る。ＵＥは、受信した命令を復号して（送信電力制御、「ＴＰＣ」と呼ばれることもある）、当該所与のアップリンクキャリアの電力レベルを調整する。閉ループプロセスでの命令は通常、漸進的な命令であり、つまり、例えば１ｄＢ等の所定の増加幅だけキャリアの電力レベルを増減させるようＵＥに要求する命令である。

開ループプロセスおよび閉ループプロセスは通常、同時に実行されるが、時定数が異なる。開ループ補正は（つまり、ダウンリンクの経路損失の推定値に基づきアップリンクの電力レベルを補正する処理）は通常、ＵＥによって時折、比較的大きい時間間隔（例えば、時定数は、その他の値に設定することもできるが、数秒オーダ）で、適用される処理である。一方、閉ループプロセスは、開ループ補正に比べると比較的頻繁にＴＰＣ命令を供給する。尚、閉ループプロセスのみが実行可能で開ループプロセスは禁止されている場合もある。他にも、開ループプロセスに割り当てられる重みを異ならせる場合がある。例えば、上述したＬＴＥ仕様において、「α」で表すパラメータが開ループプロセスに割り当てられている重みを制御する（α＝１は、開ループプロセスが実行可能で１００％の重みが割り当てられていることを意味し、α＝０は、閉ループプロセスのみが実行可能であることを意味する）。

例えば、一部の実施例では、各セルが有する一定の群の開ループ補正係数は、ＵＥが別のセルへとハンドオフすると更新されるが、それ以外は変わらず一定のままである。ＵＥは、任意の所望の頻度で、例えば、数秒おきに、ダウンリンクの経路を推定するとしてよい。このような時間間隔は、例えば、ＵＥとＢＳとの間の距離の関数として変化するとしてよい。典型的な実施例によると、閉ループの更新レートは通常、２０Ｈｚから１ｋＨｚの範囲内であり、通常は１００Ｈｚであるが、任意のその他の適切な値に設定することもできる。正確なレートは、Ｎｏｄｅ Ｂのストラテジに応じて決まる。ＵＥは、両プロセスを用いて、つまり、ＢＳが提供する開ループ補正係数および閉ループでのＴＰＣ命令の両方に基づいて、各アップリンクキャリアの送信電力レベルを設定する。

一部の実施形態によると、ＢＳおよびＵＥは、他のキャリアに関して行われる開ループプロセスおよび閉ループプロセスとは無関係に、各キャリアについて開ループプロセスおよび閉ループプロセスを実行するとしてよい。このような実施形態では、ＢＳは、各キャリアについて開ループ用の補正係数および閉ループ用の命令を別々に送る。ＵＥは、開ループ用の補正係数および閉ループ用の命令を受信および処理して、その結果に応じてそれぞれのキャリアの電力レベルを調整する。

別の実施形態によると、ＢＳおよびＵＥは、全てのアップリンクキャリアについて共通して閉ループプロセスを実行すると共に、キャリア毎に開ループプロセスを別々に実行する。このような実施形態では、ＢＳは、ＵＥによって集合化される複数のキャリア全てに適用される閉ループ用の命令を送信する。さらに、ＢＳは、各キャリア毎に別々の開ループ用補正係数を送信する。ＵＥは、所与のキャリアの送信電力レベルを、当該キャリアに対応する補正係数および共通の閉ループ用の命令に応じて設定する。複数のキャリアに共通の閉ループ用の命令を送ることによって、特に、閉ループ用の命令は比較的頻繁に送られるので、ダウンリンクで送られる信号伝達用の情報の量が減る。

一部の実施形態によると、ダウンリンクで送られる信号伝達用の情報の量は、アップリンクキャリアをグループに分けることによって低減する。このような実施形態では、ＵＥが送信するアップリンクキャリアを２つ以上のグループに分けて、ＢＳおよびＵＥは、各グループ毎に共通の閉ループプロセスを実行する。このような実施形態では、ＢＳは、所与のグループに含まれる複数のキャリア全てに適用される閉ループ用の命令を送信する際に、当該グループに含まれる各キャリアについて命令を複製しない。ＵＥは、閉ループ用の命令を受信して、所与のアップリンクキャリアの電力レベルを、当該キャリアが含まれるグループに対応する閉ループ用の命令に基づいて、算出する。

グループの数、各グループに含まれるキャリアの数、および、グループへのキャリアのマッピングは、任意の所望の方法で選択することができる。例えば、周波数が近接しているキャリア同士を同じグループにマッピングすることが、このようなキャリアのチャネルの状態は同様である可能性がより高いので、有益となる場合がある。この結果、１つのグループに含まれる複数のキャリアに同じ閉ループ用の命令を適用しても、正確な処理が行われる可能性が高くなる。

２以上のキャリアについて閉ループプロセスが共通して行われる場合、ＢＳはＵＥにこれら２以上のキャリアに適用されるべき電力オフセットを送るとしてよい。このような実施形態では、ＵＥは共通の閉ループ用の命令に基づき所与の１つのキャリアの電力レベルを設定するが、各キャリアに当該キャリア固有の電力オフセットを適用する。電力オフセットは通常、開ループ用の補正係数と同様に、高次のレイヤによって（例えば、ＲＲＣ信号伝達方式を用いて）ＵＥに信号伝達される。

一部の実施形態によると、ＵＥは、所与のアップリンクキャリアの電力レベルの決定を、（１）ＵＥが送信する別のアップリンクキャリアの電力レベル、および、（２）ＵＥがダウンリンク信号を測定した結果に基づいて行う。このような技術は、例えば、既に１以上のキャリアを有するスペクトル集合化信号にＵＥが新しいアップリンクキャリアを追加する場合に、有用性が高い。この場合には、新しいキャリアはまだＢＳによって測定が行われていないので、ＵＥはＢＳから閉ループ情報をまだ受け取っていない。一方、元からあったキャリアの電力レベルは通常、既に所望の値に設定されている。このため、ＵＥは、元からあったキャリアの電力レベルを基準にして、新しいキャリアの初期電力レベルを設定するとしてよい。一部の実施形態によると、ＵＥは、ダウンリンク信号を開ループプロセスで測定した結果から推定されるキャリア間電力オフセットに基づき、この初期電力レベルを補正する。

上述した実施形態を例に基づき説明する。上記の実施形態は主に、ダウンリンクで送られる閉ループ命令の数を低減することに重点を置いている。これは、閉ループ命令は、比較的高頻度で送信され、開ループ補正係数に比べて消費するダウンリンクリソースが多いためである。しかし、別の実施形態では、ＢＳおよびＵＥは、任意の所望のキャリアまたはキャリアグループについて、閉ループプロセスおよび／または開ループプロセスを実行するとしてよい。例えば、一部のキャリアの電力レベルを、開ループプロセスのみ、または、閉ループプロセスのみを利用して設定するとしてもよい。別の例を挙げると、ＢＳは、２以上のキャリアに共通して適用される開ループ補正を送信するとしてもよい。

どの電力制御ループ構成を選択することが適切かは、さまざまなシステム要因に応じて変わるとしてよい。例えば、一部のシステム構成では、アップリンクとダウンリンクで異なるキャリア集合化が採用されている場合がある。このようなシステム構成の場合、ダウンリンクの経路損失がアップリンクの経路損失の正確な指標とはならない場合があるので、開ループプロセスでは比較的大きなエラーが発生する可能性がある。このような構成の場合、このようなエラーを補償するべく、アップリンクキャリア毎に別々の閉ループプロセスを実行することが好ましいとしてよい。

また、開ループプロセスでは、アップリンクおよびダウンリンクが周波数分割複信（ＦＤＤ）を用いて多重化されているシステムでも比較的大きなエラーが発生する可能性がある。これは、アップリンクの周波数とダウンリンクの周波数が異なるためである。このような構成の場合も、アップリンクキャリア毎に専用の閉ループプロセスを行うことが好ましいとしてよい。時分割複信（ＴＤＤ）を用いてアップリンクおよびダウンリンクを多重化しているシステム構成では、キャリアグループ毎に（または全てのキャリアについてまとめて）閉ループプロセスを実行すれば十分であるとしてよい。上述したように、この際もアップリンクキャリア間での周波数分離の程度に応じて選択するとしてよい。

図２は、本発明の実施形態に応じた、スペクトル集合化システム２０におけるアップリンク電力制御の方法を説明するための概略フローチャートである。以下で説明する処理８０−８８は開ループプロセスに対応し、処理９２−９６は閉ループプロセスに対応する。これら２種類のプロセスは、同時に実行されるのが普通である。（上述したように、開ループプロセスは禁止される場合があり、この場合には処理８０−８８を省略する。）開ループプロセスは、開ループ受信処理８０においてＵＥ２４がＢＳ２８から開ループ補正係数を受信することから開始される。開ループ補正はそれぞれ、１つのアップリンクキャリアまたは１つのキャリアグループに適用されるとしてよい。これに加えて、または、これに代えて、閉ループプロセスが２以上のキャリアについて共通して実行される実施形態では、ＵＥはＢＳから各キャリアに適用されるべき電力オフセットを受信するとしてよい。開ループ補正係数および／または電力オフセットは通常、ＲＲＣ信号伝達方式のような高次のレイヤでの信号伝達方式を用いて、ＵＥに提供される。

ＵＥは、経路損失推定処理８４において、ＢＳから受信したダウンリンク信号を測定して、ダウンリンクの経路損失を推定する。ＵＥは、ダウンリンクの信号強度（受信信号強度（ＲＳＳＩ）と呼ぶこともある）を測定することによってダウンリンクの経路損失を推定するとしてよい。これに加えて、または、これに代えて、ＵＥは、ダウンリンク信号で送信されるパイロットシンボルでのみ信号強度を測定するとしてよい。この場合の測定結果は、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）と呼ぶこともある。これに加えて、または、これに代えて、ＵＥは任意のその他の適切な測定方法でダウンリンクの経路損失を評価するとしてよい。経路損失は、各キャリア毎に、または、各キャリアグループ毎に推定されるとしてよい。ＵＥは、開ループ係数処理８８において、対応する測定された経路損失に開ループ補正係数を適用する。処理８８の結果として、各キャリア毎、または、各キャリアグループ毎に１つの経路損失が得られるので、一群の経路損失が得られ、得られた経路損失は、ＢＳが特定する係数に基づき調整される。

閉ループプロセスは、閉ループ受信処理９２においてＵＥがＢＳから閉ループＴＰＣ命令を受信することから開始される。上述したように、閉ループ命令は、ＢＳが受信したアップリンク信号を測定した結果に基づき、所与のアップリンクキャリアまたはキャリアグループの電力レベルを増減するようＵＥに要求する命令である。ＵＥは、閉ループ算出処理９６において、閉ループ命令を復号して、各アップリンクキャリアに適用されるべき適切な補正を算出する。

この時点において、ＵＥには、各アップリンクキャリアに適用されるべき開ループ補正および閉ループ命令の両方がある。ＵＥは、電力レベル算出処理１００において、これらパラメータに基づいて各アップリンクキャリアの電力レベルを算出する。ＵＥは、算出された電力レベルで各キャリアを送信するように、送信器を設定する。

一部の実施形態によると、ＵＥは、所与のキャリアグループに対応付けられている、所与のアップリンクキャリアの所与のＬＴＥサブフレーム内の所与の物理アップリンク共通チャネル（ＰＵＳＣＨ）の電力レベルを、以下の数式に従って設定する。

上述した式１は、上述した３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ ｖ８．４．０．仕様のセクション５．１．１．１で利用されている表記法と同様の表記法を利用している。Ｐ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ，ｃ）の単位は、ｄＢｍである。ｉはサブフレームのインデックス、ｃはアップリンクキャリアのインデックス、ｇは閉ループプロセスが共通して実行されたキャリアグループのインデックスを表す。Ｐ_ＭＡＸは、ＵＥが属する電力クラスでの最大許容電力を表す。Ｍ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）は、ＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、サブフレームｉについて有効なリソースブロックの数で表されている。Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}（ｃ）は、高次のＵＥレイヤから信号伝達されるセル固有の名目コンポーネントＰ_{Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ}と、とＲＲＣ信号伝達方式によって設定されるｃ番目のキャリアのＵＥ固有コンポーネントＰ_{Ｏ＿ＵＥ＿ＰＵＳＣＨ}（ｃ）との合計から成るパラメータを表す。

α（ｃ）∈｛０，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１｝は、高次のレイヤから供給されるｃ番目のキャリアのセル固有パラメータを表す。ＰＬ（ｃ）は、ＵＥが推定するｃ番目のキャリアのダウンリンクの経路損失の推定値を表す。

上記の式中、Ｋ_Ｓ（ｃ）は、ＲＲＣによって与えられるｃ番目のキャリアのセル固有パラメータを表す。ＭＰＲ（ｉ）は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３仕様で定められているパラメータである。δ_{ＰＵＳＣＨ}は、閉ループＴＰＣ命令としてＵＥに供給されるキャリアグループ当たりの送信電力補正値を表す。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３仕様で定められている高次のレイヤによって供給されるＵＥ固有のアキュムレーション−イネーブルド（Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ−ｅｎａｂｌｅｄ）パラメータがアキュムレーション（ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ）がイネーブルであることを示す場合、ｇ番目のグループについて現在のＰＵＳＣＨ電力制御調整状態は以下の式によって与えられる。

式中、ｆ（０，ｇ）＝０であり、δ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ−Ｋ_{ＰＵＳＣＨ}，ｇ）は、サブフレームｉ−Ｋ_{ＰＵＳＣＨ}で信号伝達され、Ｋ_{ＰＵＳＣＨ}は３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３仕様で定められている。

そうでない場合、つまり、アキュムレーションがイネーブルされていない場合、ｇ番目のグループについて現在のＰＵＳＣＨ電力制御調整状態は、以下の式で表される。

式中、δ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ−Ｋ_{ＰＵＳＣＨ}，ｇ）は、サブフレームｉ−Ｋ_{ＰＵＳＣＨ}で信号伝達される。

これに代えて、ＵＥは、任意のその他の適切な方法または数式を用いて所与のキャリアの送信電力を算出することができる。ＵＥは、アップリンク送信処理１０４においてアップリンク信号を送信する。アップリンク信号は、複数の集合化されたＬＴＥ−Ａキャリアを含んでおり、各キャリアは上述した処理１００で決定された電力レベルで送信される。ＵＥおよびＢＳはキャリア毎またはキャリアグループ毎に開ループプロセスおよび／または閉ループプロセスをそれぞれ実行するので、任意の所与のアップリンクキャリアの電力レベルは当該キャリア固有の状態に応じたものとなる。この結果、アップリンク電力制御を非常に正確に行うことができるようになる。

図３は、本発明の実施形態に係るＵＥ２４の内部構造の一例を示す概略ブロック図である。図３の例によると、ＵＥは、高次のＵＥレイヤ１１８およびＲＦ ＦＥ３６とやり取りを行う送信器１１０および受信器１１４を備える。

受信器１１４は、ＲＦ ＦＥ３６から受信するダウンコンバートされたダウンリンク信号を受け取る受信（ＲＸ）経路１２２を有する。ＲＸ経路（先述した図１のモデム３２の一部として提供されるのが普通）は、当該信号を復調して、当該信号で伝達されるデータおよび制御情報を高次のＵＥレイヤに供給する。

受信器はさらに、ダウンリンク信号の強度を測定する信号測定部１２６を有する。信号測定部１２６は、例えば、ダウンリンク信号のＲＳＳＩあるいはＲＳＲＰ、または、任意のその他の適切な信号値を測定することができる。信号測定結果は、経路損失推定部１３０に供給される。経路損失推定部１３０は、ダウンリンクの経路損失の推定値を算出して、経路損失の推定値を送信器１１０に供給する。受信器１１４はさらに、ＢＳから受信した閉ループＴＰＣ命令を復号するＴＰＣ復号器１３４を有する。復号器１３４は、閉ループＴＰＣ命令で伝達される閉ループ電力補正を送信器１１０に提供する。上述したように、ＴＰＣ命令、ダウンリンク信号の強度の測定結果、および／または、経路損失の推定値はいずれも、まとめて全てのアップリンクキャリアに、各キャリアに、または、特定のキャリアグループに適用されるとしてよい。

送信器１１０は、送信（ＴＸ）経路１４２を有する。ＴＸ経路１４２は、高次のＵＥレイヤから送信用のデータおよび制御情報を受け取り、複数の集合化されたＬＴＥ−Ａキャリアでデータを変調して、スペクトル集合化信号をＲＦ ＦＥ３６に提供する。ＴＸ経路は通常、図１のモデム３２の一部として提供される。

送信器１１０はさらに、先述した図１のＰＣ部４８と同様の機能を持つ電力制御（ＰＣ）部１３８を有する。ＰＣ部は、経路損失推定部１３０からダウンリンクの経路損失の推定値を、復号器１３４から閉ループの電力補正を受信する。また、ＰＣ部１３８は、高次のＵＥレイヤ内のＰＣ設定機能から開ループの補正を受け取る。ＰＣ部１３８は、さまざまな開ループパラメータおよび閉ループパラメータに基づき、上述した方法を用いて各アップリンクキャリアの所望の電力レベルを算出する。

ＰＣ部は通常、ＴＸ経路１４２および／またはＲＦ ＦＥ３６を制御して、ＵＥに各アップリンクキャリアを指定された電力レベルで送信させる。ＰＣ部は、所与のキャリアの電力レベルを、当該キャリアを送信するためのＴＸ経路のデジタルゲインおよび／またはＲＦ ＦＥのアナログゲインを設定することによって設定することができる。一部の実施形態によると、ＴＸ経路は少なくとも１つの変更可能なデジタルゲインステージを有し、ＰＣ部はＴＸ経路のデジタルゲインを制御してキャリアの電力レベルを所望の値に設定する。これに加えて、または、これに代えて、ＲＦ ＦＥは少なくとも１つの変更可能なアナログゲインステージを有するとしてよい。アナログゲインステージのアナログゲインは、ＰＣ部によって制御される。変更可能なデジタルゲインステージおよびアナログゲインステージを有する送信器構成の例を幾つか、図４から図６に示す。

図３に示したＵＥ２４の構成は、概念を分かりやすく説明するために選ばれた構成例である。他の実施形態では、ＵＥの構成として任意のその他の適切なものを利用することができる。図３に図示しているさまざまな構成要素は、適切な専用ハードウェア、汎用ハードウェアで実行されるソフトウェア、または、ハードウェア素子およびソフトウェア素子の組み合わせを用いて実現することができる。

図４は、本発明の実施形態に係るＵＥ２４が備えるアップリンク送信器チェーン１５０を示す概略ブロック図である。先述の図３を参照しつつ説明すると、送信器チェーンは、ＴＸ経路１４２に属する構成要素およびＲＦ ＦＥ３６に属する構成要素から構成される。送信器チェーン１５０は、ベースバンドデジタル信号を生成するデジタル送信器（変調器）１５４を有する。送信器１５４の出力（ＴｘＤａｔａと示す）は、変更可能なデジタルゲインステージ１５８によって増幅される。ステージ１５８のデジタルゲインは、図３のＰＣ部１３８によって設定される。

デジタルゲインステージ１５８の出力は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１６２によってアナログ信号に変換される。本例によると、Ｄ／Ａ１６２は、同相／直交位相（Ｉ／Ｑ）信号を生成する一対のコンバータを有する。Ｉ／Ｑ信号は、アナログ部１６６によって処理される。アナログ部１６６は通常、１以上のフィルタおよび１以上の増幅器を有する。アナログ部１６６は、ＰＣ部１３８が設定する変更可能なアナログゲインを含む。アナログ部１６６の出力は、ミキサ１７０によって所望の無線周波数（ＲＦ）までアップコンバートされる。ミキサは、適切なローカルオシレータ（ＬＯ）信号とミキシングさせることによって、信号をアップコンバートする。この後、ＲＦ信号は電力増幅器（ＰＡ）１７４によって増幅される。ＰＡの出力はＵＥアンテナ４０に供給される。

一部の実施形態によると、ＵＥは複数の送信器チェーン１５０を有するとしてもよく、各アップリンクキャリアは別々の送信器チェーンで送信される。キャリアを送信する電力レベルは、ＰＣ部１３８が設定するデジタルゲインおよびアナログゲインの値によって決まる。所与の電力レベルは、デジタルゲインの値およびアナログゲインの値をさまざまに組み合わせることによって実現することができる。しかし、一部の組み合わせが好まれることが多い。例えば、デジタルゲインは、調整時の分解能が高いことが多く、調整が容易で、Ｉ／Ｑ不整合を生じさせない。一方、デジタルゲインを変更すると、チェーン１５０のアナログ要素に対するダイナミックレンジの要件が高くなる可能性がある。アナログダイナミックレンジに制限があるチェーンの場合、ゲインの調整は、アナログ領域およびデジタル領域の間で分割するのが普通である。

図５は、本発明の別の実施形態に係る別の送信器チェーン構成１７６を示す概略ブロック図である。図５の例は、二重キャリア送信器の場合である。送信器チェーンの構成要素の大半が、アップリンクキャリア毎に１つずつ設けられているので２つ設けられているが、これら２つのキャリアの増幅は、１つのＰＡ１７４で行われる。ミキサ１７０の出力は電力結合器１７８によって合計され、電力結合器１７８の出力がＰＡ１７４に供給される。各送信器チェーンは、アナログゲインおよびデジタルゲインの設定値がそれぞれ異なり、アナログゲインおよびデジタルゲインは全てＰＣ部１３８によって設定される。このような構成は、例えば、２つのキャリアの周波数が近接している場合に適切であるとしてよい。

実際には多くの場合、ＰＡは、２つのキャリアをまとめて送信する際に電力制限が課される。例えば、ＰＡの入力における最大信号電力は、所定のレベル以下でなければならない。これは、ＰＡの出力における非線形歪みのレベルを制限するためである。一部の実施形態によると、ＰＣ部は、２つのキャリアの電力レベルを設定する際に、この制限を考慮に入れる。

図６は、本発明の別の実施形態に係るさらに別の送信器チェーン構成１８０を示す概略ブロック図である。図６の例では、送信器チェーンのデジタル要素は、各キャリアについて１つ設けられて２つ設けられるが、アナログステージは２つのキャリアで共有される。デジタルゲインステージ１５８の出力は、デジタル方式で結合器１８４を用いて結合されて、結合されたデジタル信号がＤ／Ａコンバータ１６２に供給される。本例によると、変更可能なアナログゲインステージは、２つのキャリア間で共有される。デジタルゲインの設定値は、各キャリア毎に別々であるが、アナログゲインは２つのキャリアについてまとめて設定される。

図６に示す構成の場合、ＰＣ部１３８は、２つのキャリアのそれぞれの電力レベルを所定の値に導くべく、３つのパラメータ（デジタルゲインが２つ、アナログゲインが１つ）を調整する。例えば、ＰＣ部は最初に、共有のアナログゲインおよびそれぞれの送信器チェーンのデジタルゲインを用いて、相対的に高電力のキャリアの電力レベルを設定するとしてよい。そして、第２のキャリアの電力レベルは、第２の送信器チェーンのデジタルゲインのみを用いて設定することができる。

図４から図６に示した送信器チェーン構成は、例として図示したものである。別の実施形態では、任意のその他の適切な構成とすることができる。例えば、アナログゲインステージを共有する構成に加えて、または、代えて、送信器チェーンはデジタルゲインステージも共有するとしてよい。

本明細書に記載した実施形態は主にＥ−ＵＴＲＡ（ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａ）システムにおけるスペクトル集合化に関するものであるが、本発明の原理は、さまざまなその他の種類の通信システムで利用することができる。例えば、さまざまなＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク、ＣＤＭＡ２０００等のＣＤＭＡシステム、ＷｉＭＡＸシステム、フラッシュＯＦＤＭ（ＩＥＥＥ８０２．２０仕様で定められているもの）、ＷｉＦｉシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１仕様で定められているもの）、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ／Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）システム、および、ＥＤＧＥシステムで利用することができる。

以上の説明より、上述した実施形態は例示を目的として紹介されたに過ぎず、本発明は具体的に上で図示および説明した内容に限定されるものではないことに想到するであろう。逆に、本発明の範囲には、上述したさまざまな特徴の組み合わせおよびサブコンビネーションが含まれると共に、それらの変更例および変形例のうち、上述の説明を参照することによって当業者であれば想到し得る、先行技術で開示されていないものが含まれる。

Claims (56)

1. 無線通信端末において、データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域においてそれぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで、変調された前記データを送信する段階と、
   前記無線通信端末において、前記第１の電力レベルを設定する１以上の命令を受信する段階と、
   前記第２の電力レベルの設定とは別に、前記１以上の命令に基づいて前記第１の電力レベルを設定する段階と
   を備える通信の方法。
2. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項１に記載の方法。
3. 前記無線通信端末において、前記第２の電力レベルを設定する別の１以上の命令を受信する段階と、
   前記別の１以上の命令に基づき前記第２の電力レベルを設定する段階と
   を備える請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記別の１以上の命令を受信する段階は、前記第１の信号および前記第２の信号以外の別の信号の電力レベルを設定する前記別の１以上の命令を受信する段階を有し、前記第１の信号の電力レベル、前記第２の信号の電力レベル、および、前記別の信号の電力レベルの設定は別々に、前記１以上の命令、および、前記別の１以上の命令に基づいて行われる請求項３に記載の方法。
5. 前記複数の信号は２つ以上のサブセットに分けられて、前記１以上の命令を受信する段階は、各サブセットに含まれる複数の信号について単一の電力レベル設定を受信する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
6. 前記変調されたデータを送信する段階は、不連続の前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域で前記変調されたデータを送信する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
7. 前記１以上の命令を受信する段階は、アップリンクの測定結果に基づく前記第２の電力レベルに適用されるべき漸進的な補正を受信する段階を有し、前記第２の電力レベルを設定する段階は、前記漸進的な補正および別の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを調整する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
8. 前記第２の電力レベルを設定する段階はさらに、前記無線通信端末において受信したダウンリンク信号を測定して、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを算出する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
9. 前記１以上の命令を受信する段階は、アップリンクの測定結果に基づく前記第１の電力レベルに適用されるべき漸進的な補正を受信する段階を有し、前記第１の電力レベルを設定する段階は、前記漸進的な補正および別の測定結果に応じて前記第１の電力レベルを調整する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
10. 前記第１の電力レベルを設定する段階はさらに、前記無線通信端末において受信するダウンリンク信号を測定して、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第１の電力レベルを算出する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
11. 前記１以上の命令を受信する段階は、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて算出された前記第１の電力レベルに適用されるべき補正係数を受信する段階を有する請求項１０に記載の方法。
12. 前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを算出する段階を備え、前記１以上の命令を受信する段階は、算出された前記第２の電力レベルに適用されるべき別の補正係数を受信する段階を有する請求項１１に記載の方法。
13. 前記変調されたデータを送信する段階は、変更可能なデジタルゲインステージおよび変更可能なアナログゲインステージのうち少なくとも１つをそれぞれが有する第１の送信器チェーンおよび第２の送信器チェーンを前記第１の信号および前記第２の信号に対して用いて、前記変調されたデータを増幅する段階を有し、前記第１の電力レベルを設定する段階は、前記第１の送信器チェーンが有する前記デジタルゲインステージおよび前記アナログゲインステージのうち前記少なくとも１つを設定する段階を有する請求項１または請求項２に記載の方法。
14. 前記第１の送信器チェーンおよび前記第２の送信器チェーンのうち少なくとも２つは、１つの変更可能なアナログゲインステージまたはデジタルゲインステージを共有している請求項１３に記載の方法。
15. 前記変調されたデータを送信する段階は、電力制限が課されている共通の電力増幅器（ＰＡ）を用いて前記複数の信号のうち少なくとも２つの信号において前記変調されたデータを増幅する段階を有し、前記ＰＡの前記電力制限を満たすように前記複数の信号のうち前記少なくとも２つの信号の電力レベルを算出する段階をさらに備える請求項１または請求項２に記載の方法。
16. 無線通信端末において、データを変調して、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成するデータ変調ステップ、および、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを送信する送信ステップを含む段階と、
    前記第１の電力レベルとは別に前記第２の電力レベルを調整する電力レベル調整段階と
    を備える通信の方法。
17. 前記データ変調ステップは、前記データを変調することによって３つ以上の信号を生成する段階を有し、前記電力レベル調整段階は、前記３つ以上の信号のそれぞれの電力レベルを別々に調整する段階を有する請求項１６に記載の方法。
18. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項１６に記載の方法。
19. 前記変調されたデータを送信する段階は、不連続の前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域で、前記変調されたデータを送信する段階を有する請求項１６に記載の方法。
20. 前記第２の電力レベルを調整する段階は、前記無線通信端末において、前記第２の電力レベルを設定する１以上の命令を受信して、前記１以上の命令に応じて前記第２の電力レベルを調整する段階を有する請求項１６に記載の方法。
21. データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを送信する送信器と、
    前記第１の電力レベルを設定する１以上の命令を受信する受信器と、
    前記第２の電力レベルの設定とは別に、前記１以上の命令に基づいて前記第１の電力レベルを設定するプロセッサと
    を備える無線通信用の端末。
22. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項２１に記載の端末。
23. 前記受信器は、前記第２の電力レベルを設定する別の１以上の命令を受信し、前記プロセッサは、前記別の１以上の命令に基づき前記第２の電力レベルを設定する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
24. 前記受信器は、前記第１の信号および前記第２の信号以外の別の信号の電力レベルを設定する前記別の１以上の命令を受信し、前記プロセッサは、前記第１の信号の電力レベル、前記第２の信号の電力レベル、および、前記別の信号の電力レベルの設定を別々に、前記１以上の命令、および、前記別の１以上の命令に基づいて行う請求項２３に記載の端末。
25. 前記複数の信号は２つ以上のサブセットに分けられて、前記受信器は、各サブセットに含まれる複数の信号について単一の電力レベル設定を受信する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
26. 前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域は、不連続である請求項２１または請求項２２に記載の端末。
27. 前記受信器は、アップリンクの測定結果に基づく前記第２の電力レベルに適用されるべき漸進的な補正を受信し、前記プロセッサは、前記漸進的な補正および別の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを調整する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
28. 前記受信器は、ダウンリンク信号を測定し、前記プロセッサは、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを算出する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
29. 前記受信器は、前記集合化スペクトル信号を測定したアップリンクの測定結果に基づく前記第１の電力レベルに適用されるべき漸進的な補正を受信し、前記プロセッサは、前記漸進的な補正および別の測定結果に応じて前記第１の電力レベルを調整する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
30. 前記受信器は、ダウンリンク信号を測定し、前記プロセッサは、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第１の電力レベルを算出する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
31. 前記受信器は、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて算出された前記第１の電力レベルに適用されるべき補正係数を受信する請求項３０に記載の端末。
32. 前記プロセッサは、前記ダウンリンク信号の測定結果に応じて前記第２の電力レベルを算出し、前記受信器は、算出された前記第２の電力レベルに適用されるべき別の補正係数を受信する請求項３１に記載の端末。
33. 前記送信器は、送信されるべき前記変調されたデータを前記第１の信号および前記第２の信号のそれぞれにおいて増幅する第１の送信器チェーンおよび第２の送信器チェーンを有し、前記第１の送信器チェーンおよび前記第２の送信器チェーンはそれぞれ、変更可能なデジタルゲインステージおよび変更可能なアナログゲインステージのうち少なくとも１つを含み、前記プロセッサは、前記第１の送信器チェーンが有する前記デジタルゲインステージおよび前記アナログゲインステージのうち前記少なくとも１つを設定することによって前記第１の電力レベルを設定する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
34. 前記第１の送信器チェーンおよび前記第２の送信器チェーンのうち少なくとも２つは、１つの変更可能なアナログゲインステージまたはデジタルゲインステージを共有している請求項３３に記載の端末。
35. 前記送信器は、前記複数の信号のうち少なくとも２つの信号において前記変調されたデータを増幅する電力増幅器（ＰＡ）を有し、前記ＰＡには電力制限が課されており、前記プロセッサは、前記ＰＡの前記電力制限を満たすように前記キャリアのうち前記少なくとも２つの信号の電力レベルを算出する請求項２１または請求項２２に記載の端末。
36. データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを送信する送信器と、
    前記第１の電力レベルとは別に前記第２の電力レベルを調整するプロセッサと
    を備える無線通信用の端末。
37. 前記送信器は、前記データを変調することによって３つ以上の信号を生成し、前記プロセッサは、前記３つ以上の信号のそれぞれの電力レベルを別々に調整する請求項３６に記載の端末。
38. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項３６に記載の端末。
39. 前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域は不連続である請求項３６に記載の端末。
40. 前記第２の電力レベルを設定する１以上の命令を受信する受信器を備え、前記プロセッサは、前記１以上の命令に応じて前記第２の電力レベルを調整する請求項３６に記載の端末。
41. 無線通信端末において、データを変調することによって、それぞれ複数のサブキャリアを含む第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを送信する段階と、
    前記第１の信号のサブキャリアで送信される前記変調されたデータの第１の送信パラメータを、前記第２の信号のサブキャリアで送信される前記変調されたデータの第２の送信パラメータとは別に決定するダウンリンク信号を受信および処理する段階と
    を備える通信の方法。
42. 前記ダウンリンク信号を受信する段階は、前記第１の信号および前記第２の信号の第１の電力レベルおよび第２の電力レベルを決定する１以上の命令を受信する段階を有する請求項４１に記載の方法。
43. 前記ダウンリンク信号を処理する段階は、前記第１の信号で送信される前記変調されたデータの第１の電力レベルを、前記第２の信号で送信される前記変調されたデータの第２の電力レベルとは別に調整する段階を有する請求項４１に記載の方法。
44. ある期間の間、集合化スペクトルに含まれる少なくとも第１の信号キャリアおよび第２の信号キャリアで、変調されたデータを送信する送信器と、
    前記第１の信号キャリアで送信される前記変調されたデータの電力特性を、前記第２の信号キャリアで送信される前記変調されたデータの電力特性とは別に制御する電力制御モジュールと
    を備える携帯可能な通信用の端末。
45. 少なくとも前記第１の信号キャリアについて電力制御信号を受信する受信器を備え、前記電力制御モジュールは、少なくとも部分的に前記電力制御信号に基づいて、前記第１の信号キャリアで送信される前記変調されたデータの電力特性を制御する
    請求項４４に記載の端末。
46. 前記第１の信号キャリアおよび前記第２の信号キャリアについて電力制御信号を受信する受信器を備え、前記電力制御モジュールは、前記第１の信号キャリアについての前記電力制御信号に基づいて前記第１の信号キャリアで送信される前記変調されたデータの電力特性を制御し、前記第２の信号キャリアについての前記電力制御信号に基づいて前記第２の信号キャリアで送信される前記変調されたデータの電力特性を別に制御する請求項４４に記載の端末。
47. 少なくとも前記第１の信号キャリアおよび前記第２の信号キャリアは、不連続の周波数スペクトルにある請求項４４に記載の端末。
48. データの変調が行われており、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで、ある通信期間にわたって、送信されている第１のキャリアおよび第２のキャリアを少なくとも無線通信端末から受信する受信器と、
    前記第２の電力レベルの設定とは別に前記第１の電力レベルを設定する１以上の命令を生成するプロセッサと、
    前記１以上の命令を前記無線通信端末に送信する送信器と
    を備える基地局。
49. 基地局と、
    無線通信端末と
    を備え、
    前記無線通信端末は、
    データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを基地局に送信する送信器と、
    前記第１の電力レベルを設定する１以上の命令を前記基地局から受信する受信器と、
    前記第２の電力レベルの設定とは別に、前記１以上の命令に基づいて前記第１の電力レベルを設定するプロセッサと
    を有する通信システム。
50. 基地局と、
    無線通信端末と
    を備え、
    前記無線通信端末は、
    データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを前記基地局に送信する送信器と、
    前記第１の電力レベルとは別に前記第２の電力レベルを調整するプロセッサと
    を有する通信システム。
51. 無線通信端末において、データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域においてそれぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルで、変調された前記データを送信する段階と、
    前記無線通信端末においてダウンリンク信号を受信する段階と、
    前記第２の電力レベルおよび前記ダウンリンク信号を測定した結果に基づいて前記第１の電力レベルを設定する段階と
    を備える通信の方法。
52. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項５１に記載の方法。
53. 前記変調されたデータを送信する段階は、不連続の前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域で前記変調されたデータを送信する段階を有する請求項５１に記載の方法。
54. データを変調することによって、それぞれ第１のスペクトル帯域および第２のスペクトル帯域の第１の信号および第２の信号を少なくとも含む複数の信号を有する集合化スペクトル信号を生成して、それぞれ第１の電力レベルおよび第２の電力レベルの前記第１の信号および前記第２の信号で、変調された前記データを送信する送信器と、
    ダウンリンク信号を受信する受信器と、
    前記ダウンリンク信号を測定して、前記第２の電力レベルおよび前記ダウンリンク信号の測定結果に基づいて前記第１の電力レベルを設定するプロセッサと
    を備える無線通信用の端末。
55. 前記複数の信号はそれぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）仕様に準拠した信号である請求項５４に記載の端末。
56. 前記第１のスペクトル帯域および前記第２のスペクトル帯域は、不連続である請求項５４に記載の端末。

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